资源描述
常见退火工艺
名 称
目
工 艺 特 点
组 织
应 用
其 她
完全退火
(重结晶退火)
使中碳以上亚共析钢和合金钢得到靠近平衡状态组织, 以降低硬度, 改善切削加工性能, 并能够消除内应力
加热至Ac3以上30~50℃保温后随炉冷却
F+P
亚共析钢铸、 锻、 扎件, 焊接件
等温退火
与完全退火相同, 但转变较易控制, 能取得均匀预期组织; 对于奥氏体较稳定合金钢, 常可大大缩短退火时间
将亚共析钢加热到Ac3(过共析钢加热到Ac1)以上30~50℃, 保温后快冷到Ar1以下某一温度并等温保持, 然后出炉空冷
F+P, P, P+Fe3C
合金钢, 大型铸钢件
通常作为冷变形加工中间工序
球化退火
过共析钢、 合金工具钢淬火前预备热处理, 使片状Fe3C球化, 以降低硬度, 改善切削性能
加热至Ac1以上20~30℃, 较长时间保温后随炉冷却
片状珠光体和网状渗碳体转变为球状
共析、 过共析钢及合金钢锻件、 扎件等
当有网状Fe3C存在时, 必需先用正火消除Fe3C网, 再球化退火
扩散退火
(均匀化退火)
降低钢锭、 铸件或锻坯成份偏析和组织不均匀性
加热到钢熔点以下100~200℃, 长时间保温后炉冷
粗大组织(组织严重过烧)
合金钢铸锭及大型铸钢件或铸件
扩散退火后钢晶粒很大, 所以通常要进行完全退火或正火处理
去应力退火
(低温退火)
为消除铸件、 锻件、 焊接件、 冷加工件内应力, 以预防钢件再以后加工或使用过程变形或开裂
加热至Ac1以下某一温度(对于碳钢为500~600℃), 保温后随炉冷却
无改变
铸、 锻、 焊、 冷压件及机加工件等
能够消除内应力约50%~80%
淬火工艺参数
淬火工艺参数
加热温度
对于亚共析钢 Ac3以上30~70℃
对于共析钢或过共析钢 Ac1以上30~70℃
保温时间
取得均匀细化奥氏体温度时间, 通常可由经验公式确定
冷却速度
由冷却介质确定, 碳钢通常见水冷, 合金钢用油冷
常见淬火方法特点及适用范围
淬火方法
操作特点
优缺点评价
适用范围
单介质淬火
加热好工件直接放入一个淬火介质中冷却
操作简单, 易实现机械化, 应用较广。但水淬变形开裂倾向大; 油淬冷却速度小, 大件淬不硬
适于简单形状碳钢(水冷)和合金钢(油冷)件
双介质淬火
加热好工件先在一个冷却能力较强介质中冷至300℃左右后, 再淬入另一个冷却能力较弱介质冷却
马氏体转变时产生内应力小, 降低了变形和开裂可能性。但操作复杂, 要求操作人员有时间经验
形状复杂碳钢件及大型合金钢工件
分级淬火
加热好工件快速淬入温度在Ms点周围液体介质中(盐浴或碱浴), 保温合适时间, 取出空冷
克服双介质淬火不好掌握缺点, 工件心部和表面温度差较小, 有效预防开裂和变形
只适适用于小尺寸零件, 常见于刀具淬火
等温淬火
加热好工件, 在温度稍高于Ms点盐浴(或碱浴)炉中, 长时间保温, 形成下贝氏体, 然后再空冷
大大降低钢件内应力, 降低变形, 但生产周期长、 生产率低
适适用于处理形状复杂和精度要求高小件入弹簧、 螺栓、 小齿轮等; 也可用于高合金钢较大截面零件淬火
淬火钢回火时组织改变
回火阶段
温度范围
回火组织结构
性能改变特点
第一阶段
<200℃
M回(α过饱和固溶体和预期共格细小弥散ε相Fe2.4C)
晶格畸变降低, 淬火内应力减小, 硬度基础不便, 韧性提升
第二阶段
200~300℃
M回为主: 残余奥氏体转变为下贝氏体, 马氏体分解继续
硬度降低不大, 淬火应力深入降低
第三阶段
250~400℃
T回(ε相转变为Fe3C, 组织由针状F和弥散分布细粒状Fe3C组成)
淬火应力大部分消除, 钢强度和硬度下降, 塑性升高, 弹性最好
第四阶段
>400℃
Fe3C聚集长大, F发生回复和再结晶
强度、 硬度继续下降, 塑性继续升高
回火工艺分类与应用
种 类
加热温度
组 织
性 能
应 用
低温回火
150~250℃
M回+碳化物
高硬度、 高耐磨 HRC58~64
刃具、 量具、 冲模、 轴承、 渗碳件、 表面淬火件
中温回火
350~500℃
T回
高屈服极限、 弹性极限和韧性, HRC35~50
弹簧、 弹性夹具、 热锻模
高温回火
500~650℃
S回
良好综合机械性能, HRC200~300
轴、 齿轮、 连杆、 螺栓
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